Слайд 1Информационные технологии с позиции системного анализа.
Слайд 2Системный подход – это направление методологии познания, в основе которой лежит
рассмотрение объекта как системы.
Система – это целое, составленное из частей. Другими словами, система есть совокупность элементов, взаимосвязанных друг с другом и образующих определенную целостность.
Элемент системы – часть системы, выполняющая определенную функцию. Элемент системы может быть сложным, состоящим из взаимосвязанных частей, т.е. тоже представлять собой систему. Такой сложный элемент часто называют подсистемой.
Организация системы – внутренняя упорядоченность и согласованность взаимодействия элементов системы. Организация системы проявляется, например, в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы.
Структура системы – совокупность устойчивых внутренних связей между элементами системы, определяющая ее основные свойства.
Целостность системы – принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств ее элементов. В то же время свойства каждого элемента зависят от его места и функции в системе.
Понятие системы и системного анализа применительно к ИТ.
Слайд 3 Классификация систем.
Материальные системы представляют собой совокупность материальных объектов.
Абстрактные системы - это продукт человеческого мышления: знания, теории, гипотезы и т.п.
Статические и динамические системы. Динамические системы с точки зрения наблюдателя могут быть детерминированными и вероятностными (стохастическими). В детерминированной системе состояние ее элементов в любой момент времени полностью определяется их состоянием в предшествующий или последующий моменты времени. Иначе говоря, всегда можно предсказать поведение детерминированной системы. Если же поведение предсказать невозможно, то система относится к классу вероятностных (стохастических) систем.
Слайд 4 По сложности системы принято делить на простые, сложные и большие
(очень сложные).
Простая система – это система, не имеющая развитой структуры.
Сложная система – система с развитой структурой, состоящая из элементов – подсистем, являющихся, в свою очередь, простыми системами.
Большая система – это сложная система, имеющая ряд дополнительных признаков:
наличие разнообразных (материальных, информационных, денежных, энергетических) связей между подсистемами и элементами подсистем;
открытость системы;
наличие в системе элементов самоорганизации;
участие в функционировании системы людей, машин и природной среды.
Слайд 5Свойства ИТ.
Признаки ИТ, как системы.
• наличие структуры, благодаря которой можно
узнать, как устроена система, из каких подсистем и элементов состоит, каковы их функции и взаимосвязи, как система взаимодействует с внешней средой;
• наличие единой цели функционирования, т.е. частные цели подсистем и элементов должны быть подчинены цели функционирования системы;
• устойчивость к внешним и внутренним возмущениям. Это свойство подразумевает выполнение системой своих функций в условиях внутренних, случайных изменений параметров и дестабилизирующих воздействий внешней среды;
• комплексный состав системы, т.е. элементами и подсистемами большой системы являются самые разнообразные по своей природе и принципам функционирования объекты;
• способность к развитию. В основе развития систем лежат противоречия между элементами системы. Снятие противоречий возможно при увеличении функционального разнообразия, а это и есть развитие.
Слайд 6Свойства ИТ:
1. Целесообразность.
Определяется стремлением к достижению целей и значимости этих целей.
То есть главная цель реализации ИТ состоит в повышении эффективности производства на базе использования современных ЭВМ, распределенной переработке информации, распределенных баз данных, различных информационных вычислительных сетей путем обеспечения циркуляции и переработки информации.
2.Взаимодействие с внешней средой.
Взаимодействие ИТ с объектами управления, взаимодействующими предприятиями и системами, наукой, промышленностью, программных и технических средств автоматизации.
3.Целостность
ИТ является целостной системой, способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее компонентов.
4.Развитие во времени.
Обеспечение динамичности развития ИТ, ее модификации, изменение структуры, включение новых компонентов.
5. Компоненты и структура.
Слайд 8Предметная область – это множество объектов и отношения между этими объектами
с ограниченными потребностями конкретного производства.
Модель предметной области-это совокупность описаний, которые обеспечивают взаимопонимание и правильную интерпретацию информационных сведений Эти описания делятся на два класса:
- основные - объединяют потоки входной и выходной информации, составные части системы, взаимодействующие подсистемы, требования к переработки информации.
- технологические – это блоки переработанной информации, информационные массивы, средства диалога, конкретное содержание входных и выходных документов, технологические операции.
Информационный массив – это совокупность сведений, которые определяются как наборы записей, обладающих общими структурными элементами и семантическими признаками.
Слайд 9Содержательный компонент.
База знаний – это семантическая модель, предназначенная для представления в
ЭВМ знаний, накопленных человеком в определенной области.
БЗ делятся на три основные категории:
- системные знания – совокупность сведений о конкретной предметной области.
- предметные знания – совокупность сведений о качественных и количественных характеристиках конкретных объектов предметной области (образуется БД).
БД- это система специальным образом организованных данных, программных, технических, языковых, организационно- методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного много целевого использования данных.
- алгоритмические, процедурные знания – реализация которых представляет собой программный продукт. Это средство содержательной переработки информации – ППО.
Опорный компонент.
Позволяет строить опорные ИТ.
Опорная технология – это совокупность аппаратных средств автоматизации, системного (ОС, СУБД) и инструментального программного обеспечения
Слайд 11Предметная область представляет собой часть реального мира, которая исследуется или используется.
Отображение предметной области в информационных технологиях представляется информационными моделями нескольких уровней.
Концептуальная модель (КМ) обеспечивает интегрированное представление о предметной области и имеет слабо формализованный характер.
Логическая модель (ЛМ) формируется из концептуальной путем выделения конкретной части, ее детализации и формализации.
Логическая модель, формализующая на языке математики взаимосвязи в выделенной предметной области, называется математической моделью (ММ).
С помощью математических методов математическая модель преобразуется в алгоритмическую модель (AM), задающую последовательность действий, реализующих достижение поставленной цели управления.
На основе AM создается машинная программа (П), являющаяся той же алгоритмической моделью, только представленной на языке, понятном ЭВМ.
Слайд 12Уровни:
концептуальный, определяющий содержание и структуру предметной области;
логический, на котором
производится формализация модели, и физический, обеспечивающий способ реализации информационной модели в техническом устройстве.
Концептуальный уровень определяет содержательный аспект информационной технологии или процесса, т.е. описывается содержание и структура предметной области.
Слайд 13Концептуальная модель базовой информационной технологии
Слайд 14Логический уровень.
Логический уровень информационной технологии представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих
информационные процессы при технологических преобразованиях информации и данных.
Слайд 15Модель обработки данных включает в себя формализованное описание процедур организации вычислительного
процесса, преобразования данных и отображения данных.
Под организацией вычислительного процесса (ОВП) понимается управление ресурсами компьютера при решении задач обработки данных.
Процедуры преобразования данных (ПД) на логическом уровне - это алгоритмы и программы обработки данных и их структур.
Процедурами отображения данных (ОД) являются компьютерные программы преобразования данных, представленных машинными кодами.
Модель обмена данными включает в себя формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи (П), маршрутизации (М), коммутации (К), которые составляют информационный процесс обмена. Для качественной работы сети необходимы формальные соглашения между ее пользователями, что реализуется в виде протоколов сетевого обмена.
Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая представляется базой данных.
Концептуальная схема информационной базы (КСБ) описывает информационное содержание предлагаемой области, т.е. какая и в каком объеме информация должна накапливаться при реализации информационной технологии. Логическая схема информационной базы (ЛСБ) формализовано описывает ее структуру и взаимосвязь элементов информации. Выбор подхода определяет и систему управления базой данных, которая, определяет физическую модель данных - физическую схему информационной базы (ФСБ), описывающую методы размещения данных и доступа к ним на физических носителях информации.
. Сейчас практически используются такие модели, как логические (Л), алгоритмические (А), фреймовые (Ф), семантические (С) и интегральные (И).